大賽作品詳情
作品名稱：基于六旋翼無人機激光點云的電力線路樹障監測系統
學校名稱：黑龍江科技大學
參賽隊伍：黑龍江科技大學
參賽學生：院枚潮 段金成 楊立
指導老師：趙秋多
詳細說明
激光雷達測量技術是近年來發展迅速的遙感探測技術，是集激光掃描測距系統、全球衛星導航系統、慣性測量系統等于一體的新型主動式快速測量技術，可對目標進行高精度三維測量，直接獲取目標表面以離散點云數據形式呈現的三維幾何信息。針對當前輸電線路樹障巡檢周期長、作業強度大、無法保證巡檢結果客觀性與完整性的問題，提出了一套基于固定翼無人機三維激光點云數據進行輸電線路三維建模及樹障隱患智能識別的方法。人機搭載三維激光掃描儀獲取輸電線路點云數據，提取點云中電力線點并模擬出完整電力線，計算電力線與電力線保護區范圍內植被的歐式距離，將計算的結果與電力線安全規范比較得到樹障點或預警點等信息。
隨著無人機的技術的興起，國內外越來越多的研究學者開始利用低空可見光航拍影像進行輸電線安全距離的檢測，存在精度差、不穩定等問題。激光雷達(LiDAR)技術通過激光實現回波測距和定向的技術，融合了激光測距、差分定位、姿態測量，利用物體的反射特性來獲取目標物的位置、徑向速度等信息，從而實現對目標物的識別。基于激光雷達技術的電力行業應用也在逐漸深入，目前已經取得了一定的研究成果。有學者提出了一種將全球定位系統、慣性導航系統和計算機視覺組合的導航方法，再利用激光測高儀，可以對CCD序列成像進行光流分析，不僅可以獲取導航信息來實現輸電線安全距離的檢測，而且能實現三維場景的重建。
基于分類點云數據以及自動提取電力線矢量數據，采用點云距離計算方法計算線路與地物距離，并自動根據電壓等級與標準安全距離作比較，對于距離小于安全距離的區域進行危險警告，然后通過可視化校核技術，對樹障分析的結果進行校核，以及提高樹障隱患分析的準確性，使維護人員盡量減少實地勘探工作，提高工作效率。
